当期目录

2025年 第5期    刊出日期：2025-05-30

上一期   

研究与分析

低压直流微电网短路故障早期检测方法研究

刘启彤, 缪希仁

2025(5):  1-8.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.001

摘要 ( 22 )   HTML ( 8)   PDF (1998KB) ( 5 )  

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为进一步提高低压直流微电网短路故障检测的灵敏性与可靠性,提出一种基于电压、电流多尺度小波变换的短路故障早期检测方法。基于最小二乘前置滤波,充分考虑电压、电流短路故障奇异性,以第四层小波分解细节分量构建短路故障早期检测判据。实验结果表明,所提检测方法对过渡电阻不敏感。过渡电阻较小时能够在0.5 ms内快速检测出短路故障,过渡电阻较大时能够在0.6 ms内可靠检测出短路故障,同时能够有效避免负载频繁投切等干扰工况的影响,具有更好的灵敏性与可靠性。

考虑源荷波动概率特性的直流微电网鲁棒优化调度方法

余雪萍, 刘威凌, 曹斌, 肖宇琪, 周朋

2025(5):  9-17.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.002

摘要 ( 17 )   HTML ( 4)   PDF (1488KB) ( 3 )  

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可再生能源接入比重逐年增加,给直流微电网的运行调控引入越来越多不确定因素。现有鲁棒优化调度结果过于保守,调度方案经济性较差。基于典型历史数据的概率分布特性,拟合源荷功率不同置信度的置信区间,进而提出一种新型多概率区间不确定集,实现对源荷波动的准确描述。基于所提新型不确定集,构建直流微电网鲁棒优化调度模型,采用列和约束生成算法(C&CG)对模型进行简化求解,得到兼顾电网经济性和稳定性的优化调度方案。最后,对比各类不确定集描述方法的调度经济性及刻画准确性,验证了所提优化方法的有效性和可行性。

考虑制造参数连接器用橡胶件的失效物理模型建立方法研究

陈东旭, 郭子剑, 徐乐

2025(5):  18-24.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.003

摘要 ( 17 )   HTML ( 2)   PDF (2739KB) ( 4 )  

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连接器的密封性能是评估其可靠性的关键指标,而大多数连接器密封性能主要依赖橡胶件过盈配合完成设计。以氟硅橡胶标准件为基础,开展基于失效物理和质量一致性的可靠性预计方法研究。首先,研究电连接器中橡胶件的典型失效机理,建立失效物理模型;然后,利用标准件研究材料、结构、工艺参数与失效物理模型中系数之间的数学关系,建立迁移模型;最后,在典型应力下开展加速退化试验,验证所提方法的有效性。通过验证,所提模型能够准确建立不同规格的橡胶件失效物理模型,平均精度高达90%。

基于隧道磁阻效应的剩余电流检测方法研究

王庚环, 陈威, 许海波

2025(5):  25-33.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.004

摘要 ( 15 )   HTML ( 1)   PDF (2180KB) ( 5 )  

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剩余电流是电力系统的一个重要监测量。针对现有电磁电流互感器法、磁调制法等剩余电流检测方法在测量多种剩余电流时有一定缺陷,且在检测精度、灵敏度、零漂等性能方面各自存在不足,提出一种基于隧道磁阻效应的剩余电流检测方法。采用隧道磁阻传感器及平均值识别方法实现交流、脉动直流等多种典型剩余电流波形的测量与识别,利用建模仿真分析部分参数对测量的影响,并利用粒子群优化算法优化传感器部分参数的取值,提升传感器性能。经试验,测量精度达到5%,识别准确率达到97%。

基于磁流体动力学的交流接触器分断电弧形态研究

罗洋, 于秀义, 蒋旭艳, 徐军帅, 陈远, 刘振翔

2025(5):  34-42.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.005

摘要 ( 15 )   HTML ( 2)   PDF (3854KB) ( 14 )  

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基于磁流体动力学(MHD)理论,针对实际工业产品,建立触头动态分断的3D电弧运动模型,使仿真模型更加接近电弧分断的真实物理工况。分析电弧在不同起始电流下分断之后的运动过程,并利用高速摄影技术进行相关试验,与仿真结果对比验证,充分证明了仿真模型的有效性。通过对不同电流分断电弧的仿真研究,指出结构中电弧停滞现象出现的位置和原因,分析分断大电流时电弧停滞加剧的成因,为该类产品后续的研发改进提供理论指导。

电器设计与探讨

大功率直流充电模块设计

黄菊, 姚泽鹏, 周俊辉, 郑宗华, 毛行奎

2025(5):  43-51.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.006

摘要 ( 21 )   HTML ( 1)   PDF (3217KB) ( 7 )  

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三相交错LLC谐振变换器在大功率场合能够有效降低单相电流应力,并通过交错并联技术减小输出纹波,缩减输出滤波电容体积,进一步提升功率密度。构建三相交错LLC谐振变换器电路数学模型,对关键参数进行设计,并运用等效电路模型展开理论分析;同时考虑磁性元件的散热优化问题,以保障变换器在高温环境下可靠运行。最后,设计并搭建1台60 kW的三相交错LLC谐振变换器样机。通过实验测试,验证了所提方案的有效性,为LLC谐振变换器在大功率应用中的设计与优化提供了参考。

2P DC 2 000 V 框架隔离开关设计

张文龙, 蒋顾平

2025(5):  52-55.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.007

摘要 ( 22 )   HTML ( 0)   PDF (1294KB) ( 18 )  

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2P DC 2 000 V框架隔离开关适用于新一代的新能源系统。针对DC 2 000 V框架隔离开关设计,在主弧触头的强制隔离上,通过增加绝缘件,将电弧集中于弧触头,提升分断能力;在触头时序可靠控制方面,依据不同电流下弧柱电压和残余电压关系,确定合适时序差,同时考虑触头磨损影响,保证电弧可靠熄灭;结合高电压动态绝缘仿真和直流弧压精控计算,精确保证产品的可靠性。经过试验验证,新的2P DC 2 000 V框架隔离开关符合新老标准要求。

切换电容接触器合闸涌流的研究

李新叶, 陈百胜, 郑云

2025(5):  56-62.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.008

摘要 ( 16 )   HTML ( 2)   PDF (2589KB) ( 8 )  

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电力电容器接入线路会产生200倍额定电流以上的合闸涌流,带限流电阻的切换电容接触器常用于抑制合闸涌流。为了优化抑制效果,通过随机抑制涌流实验研究电容器组投入时的合闸涌流波形,定义了一、二次合闸涌流。在同一台切换电容接触器更换3种不同阻值的限流电阻,投切相同容量的电容器组获取抑制涌流波形。研究发现,限流电阻值过小则一次涌流会超出应用要求,限流电阻值过大则二次涌流会超出应用要求,但选取合适的限流电阻值可使对一、二次涌流的抑制达到预期效果。为切换电容接触器的检验、选型以及限流电阻值的确定提供参考。

一种混合高降压比DC/DC变换器设计与研究

梁寰宇, 郑策临, 刘心漪, 张石磊

2025(5):  63-67.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.009

摘要 ( 14 )   HTML ( 0)   PDF (1743KB) ( 3 )  

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开关电容降压拓扑具有效率高、无须电感、体积小等优点,通过与Buck变换器串联,可实现高降压比恒压输出。分析级联拓扑工作原理,在同一工作频率下,通过开关管的复用可以进一步减少开关器件数量,形成混合降压拓扑结构,实现变换器小型化。所提拓扑可以显著提升降压电路占空比,适用于高降压比应用领域。经实验,结果验证了理论分析的正确性。

能效管理

基于综合效能评估的电网设备更新决策研究

刘柏延, 张萌萌, 相静, 候雨薇, 徐建树, 廖珂逸, 郭嘉欣

2025(5):  68-75.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.010

摘要 ( 13 )   HTML ( 1)   PDF (1031KB) ( 4 )  

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旨在构建科学合理的电网设备更新决策方法,以实现电网企业的健康可持续经营。基于全寿命周期成本理论,引入威布尔模型计算成本,结合资金时间价值建立优化模型,求解最佳经济寿命与最低全寿命周期成本。从经济性、技术性和安全环保性3个方面构建综合效能评估体系,涵盖全寿命周期成本、可用性等6个指标,通过层次分析法和标准化处理完善指标量化。以A公司通信线路设备为例,更新设备数量较预期减少329 km,设备更新预算降低26.45%。结果表明所提模型有效降低了电网企业的运营成本,提升了设备综合性能,为设备更新决策提供了有力支持。

基于改进 WCVaR 评估模型的新型电力系统低碳经济调度技术研究

刘戬, 范新野, 乔继斌, 刘东

2025(5):  76-84.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.05.011

摘要 ( 16 )   HTML ( 2)   PDF (1830KB) ( 2 )  

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构建以新能源为主体的新型电力系统是“双碳”目标的枢纽平台,但新能源发电的不稳定性给电力系统带来了调峰挑战和灵活性缺失等难题。为有效平衡系统的经济性与安全性,首先,引入改进最差条件风险价值(WCVaR)来量化评估新能源出力不确定性带来的潜在风险;其次,引入激励策略平衡用电负荷并对火电机组进行调峰-碳捕集优化升级,提升调峰能力及新能源消纳水平,缓解火电机组深度调峰带来的过度碳排放问题;再次,建立以系统运营成本与运行风险综合最优为目标的低碳经济调度模型;最后,通过仿真验证了所提模型的有效性。

信息之窗

守护核反应堆的“无声卫士”:流致声共振调控技术全解析

上海电器科学研究所(集团)有限公司科普团队

2025(5):  85-87. 

摘要 ( 14 )   PDF (2821KB) ( 4 )  

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